Зміст
- Нуклеїнові кислоти: огляд
- Що таке нуклеотиди?
- Структура ДНК проти РНК
- Базове парне скріплення в нуклеїнових кислотах
- Роль ДНК проти РНК у синтезі білка
- Переклад на Рибосомі
- Інші відмінності між ДНК та РНК
Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) і рибонуклеїнової кислоти (РНК) - це дві нуклеїнові кислоти, що зустрічаються в природі. Нуклеїнові кислоти, в свою чергу, являють собою одну з чотирьох "молекул життя", або біомолекул. Інші є білки, вуглеводи і ліпіди. Нуклеїнові кислоти - це єдині біомолекули, які не можуть бути метаболізовані для утворення аденозинтрифосфату (АТФ, "енергетична валюта" клітин).
ДНК і РНК несуть хімічну інформацію у вигляді майже однакового і логічно прямого генетичного коду. ДНК є джерело засобів та засобів, якими він передається наступним поколінням клітин і цілих організмів. РНК є конвеєр від працівників, які надають інструкції, до працівників конвеєра.
Тоді як ДНК безпосередньо відповідає за месенджерну РНК (мРНК) У процесі синтезу, який називається транскрипцією, ДНК також покладається на те, щоб РНК працювала належним чином, щоб передати свої вказівки рибосомам всередині клітин. Таким чином, можна сказати, що ДНК і РНК нуклеїнових кислот розвинулися взаємозалежністю з однаково важливою життєвою місією.
Нуклеїнові кислоти: огляд
Нуклеїнові кислоти - це довгі полімери, що складаються з окремих елементів, званих нуклеотиди. Кожен нуклеотид складається з трьох власних окремих елементів: один-три фосфатні групи, а рибоза цукор і одна з чотирьох можливих азотисті основи.
У прокаріотів, яким не вистачає клітинного ядра, і ДНК, і РНК виявляються вільними в цитоплазмі. У еукаріотів, які мають клітинне ядро, а також мають ряд спеціалізованих органел, ДНК виявляється переважно в ядрі. Але його також можна знайти в мітохондріях, а також у рослинах, всередині хлоропластів.
Еукаріотична РНК тим часом знаходиться в ядрі і в цитоплазмі.
Що таке нуклеотиди?
Нуклеотид - це мономерна одиниця нуклеїнової кислоти, на додаток до інших клітинних функцій. Нуклеотид складається з a п’ятивуглецевий (пентозний) цукор у форматі внутрішнього кільця з п'ятьма атомами від одного до трьох фосфатні групи і а азотиста основа.
У ДНК є чотири можливі основи: аденін (А) і гуанін (G), які є пуринами, і цитозин (C) і тимін (T), які є піримідинами. РНК містить також A, G і C, але є їх замінниками урацил (U) для тиміну.
У всіх нуклеїнових кислотах усі нуклеотиди мають одну фосфатну групу, яка поділяється з наступним нуклеотидом у ланцюзі нуклеїнових кислот. Однак вільних нуклеотидів може бути більше.
Відомо, що аденозиндифосфат (АДФ) та аденозинтрифосфат (АТФ) беруть участь у безлічі метаболічної реакції у вашому власному організмі щосекунди.
Структура ДНК проти РНК
Як зазначалося, хоча ДНК і РНК містять дві пуринові азотисті основи і дві піримідинові азотисті основи і містять однакові пуринові основи (A і G) і одну і ту ж основу піримідину (C), вони відрізняються тим, що ДНК має T як свою друге підстава піримідину, поки РНК має U, кожне місце Т з'явилося б у ДНК.
Пурини є більшими за пірамідини, оскільки вони містять два приєднали азотовмісні кільця до один в піримідинах. Це має значення для фізичної форми, в якій ДНК існує в природі: її дволанцюгові, а конкретно - подвійна спіраль. Нитки з'єднуються піримідиновими та пуриновими основами на сусідніх нуклеотидах; якби два пурини або два піримідини були з'єднані, інтервал був би занадто великим або два малих відповідно.
З іншого боку, РНК є однонитковою.
Цукор рибози в ДНК є дезоксирибоза тоді як це в РНК є рибоза. Деоксирибоза ідентична рибозі, за винятком того, що гідроксильна (-OH) група в положенні 2-вуглецю була замінена атомом водню.
Базове парне скріплення в нуклеїнових кислотах
Як зазначалося, у нуклеїнових кислотах пуринові основи повинні зв'язуватися з піримідиновими основами, щоб утворювати стабільну дволанцюжкову (і в кінцевому рахунку подвійну спіральну) молекулу. Але насправді вона більш конкретна. Пурин A зв'язується з піримідином Т (або U) і тільки його, а пурин G зв'язується з піримідином і тільки з ним.
Це означає, що коли ви знаєте послідовність основ нитки ДНК, ви можете визначити точну послідовність основ її комплементарної (партнерської) ланцюга. Подумайте про додаткові пасма як зворотні або фотографічні негативи один одного.
Наприклад, якщо у вас є ланцюжок ДНК з базовою послідовністю ATTGCCATATG, ви можете зробити висновок, що відповідна комплементарна нитка ДНК повинна мати базову послідовність TAACGGTATAC.
РНК-ланцюги є єдиним ланцюгом, але вони набувають різної форми на відміну від ДНК. Окрім мРНК, два інших основних типи РНК - це рибосомальна РНК (рРНК) і перенесення РНК (тРНК).
Роль ДНК проти РНК у синтезі білка
ДНК і РНК містять генетичну інформацію. Насправді мРНК містить ту саму інформацію, що і ДНК, з якої вона була виготовлена під час транскрипції, але в іншій хімічній формі.
Коли ДНК використовується як шаблон для виготовлення мРНК під час транскрипції в ядрі еукаріотичної клітини, вона синтезує ланцюг, що є аналогом РНК комплементарної ланцюга ДНК. Іншими словами, вона містить рибозу, а не дезоксирибозу, і там, де Т буде присутній у ДНК, натомість є U.
Під час транскрипції створюється продукт порівняно обмеженої довжини. Ця нитка мРНК зазвичай містить генетичну інформацію про єдиний унікальний білковий продукт.
Кожна смужка з трьох послідовних підстав у мРНК може змінюватися 64 різними способами. Результат чотирьох різних підстав на кожній плямі піднімається до третьої сили для обліку всіх трьох плям. Як це буває, кожна з 20 амінокислот, з яких клітини будують білки, кодується саме такою тріадою основ мРНК, що називається a триплетний кодон.
Переклад на Рибосомі
Після синтезу мРНК ДНК під час транскрипції нова молекула рухається від ядра до цитоплазми, проходячи через ядерну мембрану через ядерну пору. Потім він об'єднує сили з рибосомою, яка щойно збирається зі своїх двох субодиниць, однієї великої та однієї малої.
Рибосоми - це сайти перекладабо використання інформації в мРНК для отримання відповідного білка.
Під час трансляції, коли нитка мРНК "стикується" на рибосомі, амінокислота, що відповідає трьом підданим нуклеотидним основам - тобто триплетному кодону, - перетворюється на область тРНК. Підтип тРНК існує для кожної з 20 амінокислот, що робить цей процес переносу більш упорядкованим.
Після того, як потрібна амінокислота приєднана до рибосоми, вона швидко переміщується до сусіднього рибосомального місця, де знаходиться поліпептидабо зростаючий ланцюг амінокислот, що передує надходженню кожної нової добавки, зараз завершується.
Самі рибосоми складаються приблизно з рівномірної суміші білків і рРНК. Дві субодиниці існують як окремі утворення, за винятком випадків, коли вони активно синтезують білки.
Інші відмінності між ДНК та РНК
Молекули ДНК значно довші, ніж молекули РНК; фактично, одна молекула ДНК складає генетичний матеріал цілої хромосоми, що складає тисячі генів. Також те, що вони взагалі розділені на хромосоми, є свідченням їх порівняльної маси.
Хоча РНК має більш скромний профіль, вона є фактично більш різноманітною з двох молекул з функціональної точки зору. На додаток до форм тРНК, мРНК та рРНК, РНК також може діяти як каталізатор (підсилювач реакцій) у деяких ситуаціях, наприклад, під час трансляції білка.